一种应用于开关变换器的自举电压充电电路制造技术

技术编号:43706746 阅读:16 留言:0更新日期:2024-12-18 21:18
本技术提供了一种应用于开关变换器的自举电压充电电路,包括自举电容、第一开关管、第一延时电路、第二延时电路和逻辑判断单元。自举电容的第二端与开关节点耦接;第一开关管的第一端接收充电电压信号,第一开关管的第二端与自举电容的第一端耦接,第一开关管的控制端接收充电控制信号;自举电容的第一端产生自举电压信号;第一延时电路接收开关控制信号并输出第一延时信号;第二延时电路接收开关控制信号并输出第二延时信号;逻辑判断单元根据第一延时信号、开关控制信号和第二延时信号产生充电控制信号。本技术将二极管替换为导通压降更小的开关管,通过对开关管的控制,既可以起到与二极管相同的作用,也能够避免出现电压不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源,具体而言,涉及一种应用于开关变换器的自举电压充电电路


技术介绍

1、在开关电源领域,主开关管驱动通常采用浮动电源轨控制,即bst_sw电压域,压差通常为5v,并且通过外接电容进行稳压。开关节点sw会在芯片每一次开关动作时切换到0v或输入电压vin,则自举电压vbst则跟随切换到5v或vin+5v电压。主开关管每一次开关均会消耗该电源轨的能量,因此需要在芯片中设计自举电压充电电路完成充电。常见的自举电压充电电路如图1所示,其中,当续流开关管m2导通后,线性调节器产生的供电电压通过二极管db为自举电容cb充电;当主开关管m1导通,续流开关管m2关断时,开关节点sw处的电压为输入电压vin,此时二极管db和自举电容cb的公共节点上的电压,即自举电压vbst,被抬升为输入电压vin叠加上自举电容cb上的电压,从而实现了在降压型直流电压转换电路中获得高于输入电压vin的电压信号的目的。此时,自举电压vbst电压高于输入电压vin,二极管db反向偏置而被关断,防止自举电容cb上面的能量倒灌至vin,保护线性调节器不受损坏。自举电压vbst将被送至驱动电路,用于驱动高侧开关m1的导通。

2、然而,在上述自举电压充电电路中,二极管db导通时会产生较大的导通压降,如果vin较低时,则将导致自举电容cb充电后电压不足的情况,影响系统性能。同时,二极管db通常需要在芯片版图中单独放置,面积较大,且部分工艺在使用二极管db时需要单独增加掩模版,增加了芯片制造成本。


技术实现思路>

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此,本技术提供了一种应用于开关变换器的自举电压充电电路。

3、本技术提供的一种应用于开关变换器的自举电压充电电路,开关变换器包括主开关管、续流开关管和开关控制信号,主开关管和续流开关管的公共端为开关节点,主开关管耦接在电压输入端和开关节点之间,续流开关管耦接在开关节点和参考地之间;开关控制信号用于控制主开关管和续流开关管;自举电压充电电路至少包括自举电容、第一开关管、第一延时电路、第二延时电路和逻辑判断单元。

4、自举电容具有第一端和第二端,所述自举电容的第二端与开关节点耦接。第一开关管具有第一端、第二端和控制端,第一开关管的第一端接收充电电压信号,第一开关管的第二端与自举电容的第一端耦接,第一开关管的控制端接收充电控制信号;自举电容的第一端产生自举电压信号。第一延时电路,接收开关控制信号,并至少对开关控制信号进行第一预设时长的延时后输出第一延时信号。第二延时电路,接收开关控制信号,并至少对开关控制信号进行第二预设时长的延时后输出第二延时信号。逻辑判断单元接收第一延时信号、开关控制信号和第二延时信号,并根据第一延时信号、开关控制信号和第二延时信号产生充电控制信号;其中,充电控制信号控制所述第一开关管导通后自举电容被充电,第一延时信号用于控制自举电容充电的结束时刻,第二延时信号用于控制自举电容充电的开始时刻。

5、综上所述,由于采用了上述技术特征,本技术的有益效果是:

6、本技术将常规自举电压充电电路中导通压降较大的二极管替换为导通压降更小的开关管,通过对开关管的导通关断控制,既可以起到与二极管相同的作用,也能够避免出现自举电容cb充电后电压不足的问题。本技术通过充电控制信号实现对上述开关管的控制,控制自举电容的充电时间和充电时长,实现自举电压充电电路的高效工作。

7、本技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于开关变换器的自举电压充电电路,所述开关变换器包括主开关管、续流开关管和开关控制信号,所述主开关管和续流开关管的公共端为开关节点,所述主开关管耦接在电压输入端和开关节点之间,所述续流开关管耦接在开关节点和参考地之间;所述开关控制信号用于控制主开关管和续流开关管;其特征在于,所述自举电压充电电路包括:

2.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述逻辑判断单元包括:

3.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述充电异常保护单元包括:

5.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述逻辑判断单元包括:

6.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述第一预设时长大于第二预设时长;以及

7.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述第一开关管具有寄生二极管,所述寄生二极管的阴极耦接第一开关管的第二端,所述寄生二极管的阳极耦接第一开关管的第一端。

8.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述开关控制信号包括主开关控制信号和续流开关控制信号,所述主开关控制信号用于控制主开关管,所述续流开关控制信号用于控制续流开关管;所述主开关控制信号和续流开关控制信号逻辑互补。

9.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述第一开关管采用PMOS管,其中,所述第一开关管的第一端为PMOS管的漏极,所述第一开关管的第二端为PMOS管的源极,所述第一开关管的控制端为PMOS管的栅极。

...

【技术特征摘要】

1.一种应用于开关变换器的自举电压充电电路,所述开关变换器包括主开关管、续流开关管和开关控制信号,所述主开关管和续流开关管的公共端为开关节点,所述主开关管耦接在电压输入端和开关节点之间,所述续流开关管耦接在开关节点和参考地之间;所述开关控制信号用于控制主开关管和续流开关管;其特征在于,所述自举电压充电电路包括:

2.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述逻辑判断单元包括:

3.根据权利要求1所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述充电异常保护单元包括:

5.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述逻辑判断单元包括:

6.根据权利要求3所述的应用于开关变换器的自举电压充电电路,其特征在于,所述第一预设时...

【专利技术属性】
技术研发人员:周枭
申请(专利权)人:晶艺半导体有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1